宽带终端天线及MIMO天线系统技术方案

本发明专利技术提供了一种宽带终端天线及MIMO天线系统，宽带终端天线包括感性天线、容性天线和馈电枝节，所述第二介质板设置于所述第一介质板的第一侧，所述第一介质板的第二侧具有金属层，所述感性天线设置于所述第二介质板上，所述容性天线设置于所述金属层上，所述馈电枝节设置于所述第一介质板的所述第一侧，且所述馈电枝节与所述感性天线连接导通。本发明专利技术提供的宽带终端天线及MIMO天线系统，两种电抗性质不同的天线在结构上近似互补，因此，可以看成两者是近似的金属和非金属互换的互补结构，上述两种电抗性质不同的天线组合成的辐射天线单元则能够实现较宽的反射系数带宽和较高的带内天线效率。带内天线效率。带内天线效率。

【技术实现步骤摘要】
宽带终端天线及MIMO天线系统


[0001]本专利技术属于电磁波与微波
，更具体地说，是涉及一种宽带终端天线及MIMO天线系统。

技术介绍

[0002]终端天线为适用于终端的天线，终端可指手持终端，如手机、笔记本电脑、ipad等小型手持移动设备。随着天线技术的不断发展，目前的移动通信系统为第五代移动通信系统(5G)，第五代移动通信分成毫米波通信和非毫米波通信，而非毫米波波段通信通常在6GHz以下，因此，这部分频段又被称之为Sub
‑
6GHz频段。
[0003]但是目前的终端天线，无法同时覆盖Sub
‑
6GHz频段的N77、N78、N79，其带宽较窄，应用范围有限。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例的目的在于提供一种宽带终端天线及MIMO天线系统，以解决现有技术中存在的终端天线带宽较窄的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种宽带终端天线，设置于呈夹角设置的第一介质板和第二介质板上，所述第一介质板具有相对设置的第一侧和第二侧，所述宽带终端天线包括感性天线、容性天线和馈电枝节，所述第二介质板设置于所述第一介质板的第一侧，所述第一介质板的第二侧具有金属层，所述感性天线设置于所述第二介质板上，所述容性天线设置于所述金属层上，所述馈电枝节设置于所述第一介质板的所述第一侧，且所述馈电枝节与所述感性天线连接导通。
[0006]可选地，所述感性天线为L形单极子天线，所述容性天线为开设于所述金属层的L形缝隙天线。
[0007]可选地，所述L形单极子天线包括呈夹角相互连接的第一枝节和第二枝节，所述第一枝节的一端与所述馈电枝节连接，所述第一枝节与所述第二枝节连接，所述第二枝节和所述L形缝隙天线分别位于所述第一枝节的两侧。
[0008]可选地，所述宽带终端天线还包括连接枝节，所述连接枝节的一端延伸至与所述第一枝节连接，所述连接枝节的另一端为馈电点，所述馈电枝节与所述连接枝节相互连接。
[0009]可选地，所述馈电枝节和所述连接枝节的连接处与所述馈电点之间的距离为电长度θ，电长度θ对应的特性阻抗为Z0，所述宽带终端天线的输入阻抗为Z
p
，所述L形单极子天线的输入阻抗为Z
m
，所述L形缝隙天线的输入阻抗是Z
s
，
[0010]可选地，所述感性天线的谐振频点为f1，所述容性天线的谐振频点为f2，f1和f2满足
[0011]本专利技术还提供一种MIMO天线系统，包括多个宽带终端天线，还包括第一介质板和第二介质板，所述宽带终端天线设置于所述第一介质板和所述第二介质板上。
[0012]可选地，所述MIMO天线系统具有呈夹角设置的第一对称面和第二对称面，所述第一介质板的数量为一个，所述第二介质板的数量为两个，且分别设置于所述第一对称面的相对两侧；
[0013]所述宽带终端天线的数量为2n个，多个所述宽带终端天线关于所述第一对称面以及所述第二对称面对称设置，其中，n为大于或者等于1的整数。
[0014]可选地，所述MIMO天线系统还包括分别设置于两个所述第二介质板上的去耦结构，n为大于或者等于2的偶数，所述去耦结构包括两个关于所述第二对称面对称设置的去耦单元；所述去耦单元包括依次折弯连接的第一去耦条、第二去耦条、第三去耦条和第四去耦条，所述第一去耦条远离所述第二去耦条的一端与所述金属层连接。
[0015]可选地，所述MIMO天线系统还包括设置于所述第一介质板上的两个解耦结构，两个所述解耦结构关于所述第一对称面对称设置，所述解耦结构为开设于所述金属层的解耦缝隙，所述解耦缝隙由所述金属层的边缘至中部延伸，且所述解耦缝隙的长度方向与所述第二对称面平行。
[0016]本专利技术提供的宽带终端天线及MIMO天线系统的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术宽带终端天线设置在第一介质板和第二介质板上，宽带终端天线包括感性天线、容性天线和馈电枝节，感性天线设置在第二介质板上，容性天线设置在第一介质板的金属层上，馈电枝节与感性天线连接导通。两种电抗性质不同的天线在结构上近似互补，因此，可以看成两者是近似的金属和非金属互换的互补结构，上述两种电抗性质不同的天线组合成的辐射天线单元则能够实现较宽的反射系数带宽和较高的带内天线效率。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0018]图1为本专利技术实施例提供的宽带终端天线的立体结构图一；
[0019]图2为本专利技术实施例提供的宽带终端天线的立体结构图二；
[0020]图3为本专利技术实施例提供的宽带终端天线的俯视图(容性天线透视)；
[0021]图4为本专利技术实施例提供的宽带终端天线的等效电路图；
[0022]图5为对比例提供的宽带终端天线的立体结构图；
[0023]图6为本专利技术实施例提供的L形单极子天线和L形缝隙天线的输入阻抗对比曲线图；
[0024]图7为本专利技术实施例提供的宽带终端天线输入阻抗的仿真和计算结果；
[0025]图8为图5中对比例的反射系数(S
11
)仿真结果；
[0026]图9为图1和图2中实施例的反射系数(S
11
)仿真结果；
[0027]图10为图5中对比例和图1、图2中实施例的天线效率随频率变化的仿真结果；
[0028]图11为图1和图2中的宽带终端天线在带内各频点的表面电流分布仿真结果；
[0029]图12为本专利技术实施例提供的MIMO天线系统的立体结构图一；
[0030]图13为本专利技术实施例提供的MIMO天线系统的立体结构图二；
[0031]图14为本专利技术实施例提供的去耦结构的结构示意图；
[0032]图15为图12中8MIMO天线系统的反射系数和各个宽带终端天线之间的隔离度仿真结果；
[0033]图16为图12中8MIMO天线系统的反射系数(S
23
)和其他结构对应的反射系数(S
23
)的对比图；
[0034]图17为图12中8MIMO天线系统的效率和ECC指标曲线图。
[0035]其中，图中各附图标记：
[0036]100
‑
宽带终端天线；1
‑
第一介质板；11
‑
金属层；2
‑
第二介质板；3
‑
L形单极子天线；31
‑
第一枝节；32
‑
第二枝节；33
‑
第一单极子天线；34
‑
第二单极子天线；4
‑
L形缝隙天线；5
‑
馈电枝节；6
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽带终端天线，设置于呈夹角设置的第一介质板和第二介质板上，所述第一介质板具有相对设置的第一侧和第二侧，其特征在于：所述宽带终端天线包括感性天线、容性天线和馈电枝节，所述第二介质板设置于所述第一介质板的第一侧，所述第一介质板的第二侧具有金属层，所述感性天线设置于所述第二介质板上，所述容性天线设置于所述金属层上，所述馈电枝节设置于所述第一介质板的所述第一侧，且所述馈电枝节与所述感性天线连接导通。2.如权利要求1所述的宽带终端天线，其特征在于：所述感性天线为L形单极子天线，所述容性天线为开设于所述金属层的L形缝隙天线。3.如权利要求2所述的宽带终端天线，其特征在于：所述L形单极子天线包括呈夹角相互连接的第一枝节和第二枝节，所述第一枝节的一端与所述馈电枝节连接，所述第一枝节与所述第二枝节连接，所述第二枝节和所述L形缝隙天线分别位于所述第一枝节的两侧。4.如权利要求3所述的宽带终端天线，其特征在于：所述宽带终端天线还包括连接枝节，所述连接枝节的一端延伸至与所述第一枝节连接，所述连接枝节的另一端为馈电点，所述馈电枝节与所述连接枝节相互连接。5.如权利要求4所述的宽带终端天线，其特征在于：所述馈电枝节和所述连接枝节的连接处与所述馈电点之间的距离为电长度θ，电长度θ对应的特性阻抗为Z0，所述宽带终端天线的输入阻抗为Z
p
，所述L形单极子天线的输入阻抗为Z
m
，所述L形缝隙天线的输入阻抗是Z
s
，6.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩崇志，龚古级，丁同禹，张谅，
申请(专利权)人：集美大学，
类型：发明
国别省市：